超大直径钛复合特厚封头的制作方法

本实用新型涉及金属制造行业的大直径封头制造技术，具体的说，涉及了一种超大直径钛复合特厚封头。

背景技术：

目前，大直径碳钢/钢钢复合板封头的制作采用大直径顶圆+瓜片的组焊技术方法，大直径顶圆部分采用冷压成型，顶圆变形较大，造成封头减薄量很大，碳钢/钢钢复合板接合面剪切强度较高，不易产生分层，但是钛复合板接合面剪切强度很低，在冷压成型中容易造成分层；瓜片部分采用高温热压成型，碳钢/钢钢复合板中钢的氧化温度较高，热压对复层影响不大，但是钛复合板中钛的氧化温度较低，不适合高温压制。

并且，分两节压制的顶圆+瓜片曲率形状多为近似曲率，不能满足苛刻用户的要求。

对于超大直径钛复合特厚封头的制作加工仍然处于瓶颈阶段，加工难度极大。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、能满足形状要求、保证钛复合层性能、生产产品质量可靠超大直径钛复合特厚封头。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：超大直径钛复合特厚封头，包括顶圆、第一节圆弧形段和第二节圆弧形段；所述顶圆、所述第一节圆弧形段和所述第二节圆弧形段均包括基层和钛复合层，所述顶圆的圆环边缘与所述第二节圆弧形段的第一圆环边缘匹配焊接，所述第二节圆弧形段的第二圆环边缘与所述第一节圆弧形段的第一圆环边缘匹配焊接，所述第一节圆弧形段的第二圆环边缘设置有圆环直边段；

所述第一节圆弧形段和第二节圆弧形段均为多片大小相等的圆弧形瓜片组合匹配焊接而成。

基上所述，每片瓜片一周边缘设置剥离钛复合层的坡口。基上所述，封头直径为11000mm，封头厚度为74+3mm，封头的材质为SA516 Gr70+SB265Gr1；

所述顶圆直径为3200mm，所述第二节圆弧形段的第二圆环边缘直径为8500mm，所述圆环直边段长度为50mm；

所述第一节圆弧形段沿圆周方向均分16片瓜片，所述第二节圆弧形段沿圆周方向均分9片瓜片。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型包括基层和钛复合层，既满足了封头的强度需要，也保证了钛复合层耐腐蚀的优异效果，且大大降低了用于化学反应器、热交换器及其他要求耐腐蚀压力容器的封头的材料成本。

进一步的，本实用新型的封头分三节压制，包括顶圆、第一节圆弧形段和第二节圆弧形段，而且第一节圆弧形段和第二节圆弧形段分别均分多片瓜片进行组合匹配焊接，满足了客户对大直径、大厚度封头的形状要求，分片温压成型减小对钛复合层的性能影响，减小复合板料片的变形，防止出现分层。

进一步的，每片瓜片一周边缘设置剥离钛复合层的坡口，以便于每片瓜片的钛复合层之间组合焊接。

进一步的，该封头直径为11000mm，厚度为74+3mm，材质为SA516 Gr70+SB265Gr1，顶圆直径为3200mm，第二节圆弧形段的第二圆环边缘直径为8500mm，圆环直边段长度为50mm，为保证整体形状合理且加工方便，第一节圆弧形段沿圆周方向均分16片瓜片，第二节圆弧形段沿圆周方向均分9片瓜片。

其具有设计科学、能满足形状要求、保证钛复合层性能、生产产品质量可靠的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图。

图中：1. 圆环直边段；2. 第一节圆弧形段；3. 第二节圆弧形段；4. 顶圆。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和2所示，超大直径钛复合特厚封头，包括顶圆4、第一节圆弧形段2和第二节圆弧形段3；顶圆4、第一节圆弧形段2和第二节圆弧形段3均包括基层和钛复合层，顶圆4的圆环边缘与第二节圆弧形段3的第一圆环边缘匹配焊接，第二节圆弧形段3的第二圆环边缘与第一节圆弧形段2的第一圆环边缘匹配焊接，第一节圆弧形段2的第二圆环边缘设置有圆环直边段1；

第一节圆弧形段2和第二节圆弧形段3均为多片大小相等的圆弧形瓜片组合匹配焊接而成。

基上所述，每片瓜片一周边缘设置剥离钛复合层的坡口。

基上所述，封头直径为11000mm，封头厚度为74+3mm，封头的材质为SA516 Gr70+SB265Gr1；

顶圆4直径为3200mm，第二节圆弧形段3的第二圆环边缘直径为8500mm，圆环直边段1长度为50mm；

第一节圆弧形段2沿圆周方向均分16片瓜片，第二节圆弧形段3沿圆周方向均分9片瓜片。

本实用新型的封头分三节压制，钛复合板进厂后进行表面超声波探伤检查复层贴合率，根据客户料片情况和开孔位置，第一节圆弧形段2沿圆周方向均分16片瓜片按照曲率制作对应模具，第二节圆弧形段3沿圆周方向均分9片瓜片按照曲率制作对应模具，顶圆4作为整体制作对应模具，之后利用下料样板对钛复合板分片画线，根据画线对钛复合板进行剥钛分层、切割坡口及酸洗处理，然后将料片送入炉中加热，温度控制在600～630℃，再利用模具对料片分片进行温压制作，压制过程中对模具表面进行抛光打磨确保不损伤料片，而后将料片分片组合焊接，其中组对第二节圆弧形段3时，使用三维软件放出近似大口平板曲率，提高组对效率及准确率，最后对复层进行表面超声波探伤检查复层贴合率。如此可以保证封头产品形状质量，满足用户对产品形状的要求，而且分片温压对钛复合层的性能影响很小，成型过程中减小了复合板料片的变形，防止出现分层。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。